Vaikutusten arviointi

Transkriptio

1 Vaikutusten arviointi

2 Projektin osaraportti Viite LIFE02 ENV/FIN/329 Kukkia Circlet Pvm Laatinut Aino Maijala, Ramboll Finland Oy, Luopioinen Tarkastanut Hannele Kulmala, Tieliikelaitos, Hämeen palveluyksikkö

3 Sisällysluettelo 1. Johdanto 1 2. Projektin taustatekijät Projektin lähtökohdat ja tavoitteet Kehitystarpeen indikaattorit Tieverkosto ja sen kehittämistarpeet Suomessa Sivutuotteiden määrät Suomessa ja Euroopassa Uusiutumattomien luonnonvarojen käyttö rakentamisessa (Suomessa) 4 3. Projektin tulosten teknis-taloudellinen merkitys Rakenteet ja rakentaminen Rakenteiden geoteknilliset ominaisuudet Rakenteiden ekotehokkuus ja elinkaarikustannukset Vertailtavat rakenteet ja kustannustiedot Ekotehokkuus Elinkaarikustannukset (tarkastelujänne 25 v; laskentakorko 5 %) 9 4. Projektin tulosten ympäristövaikutukset Vaikutukset jätemäärään ja uusiutumattomien luonnonvarojen tarpeeseen Sivutuoterakentamisen muut ympäristövaikutukset Kannanotot ja lausunnot Teollisuuden näkemykset Tiehallinto. Lausunto [15a] Tampereen teknillinen yliopisto. Lausunto [15b] Ympäristökeskus. Lausunto [15c] Yhteenveto 22 Vaikutusten arviointi

4 1. Johdanto Tämä Vaikutusten arvioinnin osaraportti on laadittu Kukkia Circlet (LIFE02 ENV/FIN/329) projektin vuosina syntyneiden tulosten perusteella. Projektin toteutusta ja tuloksia on kuvattu projektin eri raporteissa. Projektissa on tuotettu seuraavat suomenkieliset pääraportit: - Tekninen raportti 2002 ( ), joka kertoo pääasiassa vuoden 2002 pilotkohteen eli stabiloinnin toteuttamisesta - Tekninen raportti 1/2003 ( ), joka käsittelee vuoden 2003 pilotkohteiden toteuttamista. Tekninen raportti 2/2003 on pilotkohteiden seurannan väliraportti. - Ympäristöseurannan loppuraportti ( ), jossa käsitellään pilotkohteiden ympäristössä vuosina toteutetun ympäristöseurannan tuloksia (maa- ja vesinäytteiden analyysituloksia). - Teknisen seurannan loppuraportti ( ), jossa käsitellään pilotkohteissa vuosina toteutetun geoteknisen seurannan tuloksia. Teknisen seurannan loppuraportti sisältää myös yhteenvedon syksyllä 2004 tehdystä asiakastyytyväisyystutkimuksesta. Tätä Vaikutusten arvioinnin raporttia sekä edellä mainittuja pääraportteja on käytetty pääasiallisina viitteinä Kukkia Circlet -projektin virallisessa englanninkielisessä loppuraportissa. Viides (suomenkielinen) pääraportti on Opas tuhkien, kuitutuhkien ja suotojätteen käytöstä tierakentamisessa ja sorateiden peruskorjauksessa. Opasta täydentää pilotrakentamisen yhteydessä tehty video. Kaikki raportit ja video-esitys ovat saatavissa projektin www-sivuilta tai Vaikutusten arvioinnissa arvioidaan projektin tulosten teknis-taloudelliset ja ympäristölliset vaikutukset ja merkitys. Kvantitatiivisia tietoja on käytettävissä suhteellisen vähän, ja siinäkin lähinnä projektin pilot-toteutusten materiaalimäärien, materiaalien kulutuksen ja rakentamisen osalta, sekä valittujen referenssikohteiden sekä ylläpitomenettelyjen julkisen kustannustiedon osalta. Muu osa perustuu lähinnä laadulliseen arviointiin ja projektin ohjausryhmän sekä arvioitsijoiden kokemuksiin ja kommentteihin. Vaikutusten arviointi 1

5 2. Projektin taustatekijät 2.1 Projektin lähtökohdat ja tavoitteet Tieliikelaitoksen ja Tiehallinnon (aikaisemmin tielaitoksen) sekä eri kuntien jo 1990-luvulla toteuttamat koerakenteet ovat osoittaneet, että monilla teollisuuden sivutuotteilla voidaan saada aikaan kestäviä ja kustannustehokkaita ratkaisuja nykyisin käytössä olevien sorateiden kelirikkokorjausmenetelmien vaihtoehtoina. Teollisuuden sivutuotteiden käyttö saattaa antaa myös taloudellisen mahdollisuuden lisätä haja-asutusalueiden kevyen liikenteen väyliä ja täten asukkaiden liikkumisen turvallisuutta. Näiden lisäksi on teollisuuden sivutuotteiden käyttö maarakentamisessa kansantaloudellisesti ja ympäristön kannalta hyväksyttävää: toisaalta maarakentamiseen soveltuvien teollisuuden sivutuotteiden sijoittaminen jätteenä kaatopaikalle on materiaalin ja maapinta-alan tuhlausta ja toisaalta niiden tehokkaalla käytöllä säästetään luonnon sora- ja kalliovaroja. Huolimatta pitkäaikaisista tutkimuksista ja laajasta koerakentamisesta teollisuuden sivutuotteiden hyötykäyttöä rajoittaa edelleen etenkin epävarmuus näihin perustuvien vaihtoehtoratkaisujen kilpailukyvystä sekä niihin liittyvistä riskeistä, kuten pitkäaikaisesta toimivuudesta ja ympäristövaikutuksista. Tämän lisäksi teollisuuden sivutuotteet määritetään jätteiksi, jolloin niiden käyttö edellyttää ympäristölupaa. Positiivista kehitystä edustaa toki valmisteilla oleva valtioneuvoston asetus eräiden jätteiden (ensi vaiheessa esimerkiksi lentotuhkien) hyödyntämisestä maarakentamisessa. Joulukuussa 2001 käynnistyneen Kukkia Circlet -projektin taustalla ovat sorateiden tai alemman tieverkoston kelirikko-ongelmat, haja-asutusalueiden asukkaiden liikenneturvallisuus sekä teollisuuden sivutuotteiden maarakennushyötykäytön edistäminen. Projektin tavoitteena on osoittaa, että teollisuuden sivutuotteita (paperiteollisuuden lentotuhkia ja kuitusavia sekä kemianteollisuuden suotojätettä) voidaan käyttää sorateiden rakenteen parantamisessa, kevyen liikenteen väylissä ja pohjavesisuojauksessa taloudellisesti, prosessimaisesti ja logistisesti tehokkaasti sekä ympäristön kannalta turvallisesti. Projekti pyrkii osaltaan vaikuttamaan siihen, että teollisuuden sivutuotteiden käytössä päästään viimeinkin kokeilujen asteesta täysimittaiseen ja vakiintuneeseen menettelytapaan alemman tieverkoston perusparantamisessa. EU:n Life-ympäristörahasto myönsi elokuussa 2002 Tieliikelaitoksen Länsi- Suomen alueelle, silloiselle Tampereen ja nykyiselle Hämeen palveluyksikölle sekä projektin muille kumppaneille rahoitustukea Kukkia Circlet projektiin. Projektibudjetti on runsaat 1,2 miljoonaa euroa. Tästä budjetista on Lifeympäristörahaston osuus 50 %. Toisena päärahoittajana on Hämeen tiepiiri (0,4 M ). Lisäksi projektiin ovat osallistuneet Pirkanmaan liitto, Luopioisten kunta, Finncao Oy, Georgia-Pacific Finland Oy Nokialta ja Kemira Oyj Kokkolasta. Projektipäällikkönä on toiminut saakka DI Seppo Kolkka ja alkaen DI Hannele Kulmala Hämeen palveluyksiköstä. Tieliikelaitoksen projektivastaavana toimi Ville Mattila. Projektin suunnittelussa ja toteutuksen asiantuntijana on toiminut Ramboll Finland Oy:n Luopioisten yksikkö, siellä erityisesti TkT Pentti Lahtinen, DI Harri Jyrävä ja TkL Aino Maijala. Ramboll on tehnyt myös pääosan laboratorio- ja kenttätestauksista. Projekti käynnistyi ja päättyi Projektin työt keskittyvät Luopioisten kunnan alueelle, Kukkia-järven ympäristöön, josta juontaa projektin nimi Kukkia Circlet. Projekti jakautui kolmelle vuodelle siten, että vuosina 2002 ja 2003 toteutettiin varsinaiset työt pilotkohteissa. Vuosi 2004 omistettiin syksyyn 2004 mennessä saatavien tulosten analysointiin ja raportoimiseen. Projektin tuloksien arvioinnissa ovat mukana ulkopuolisina asiantuntijoina DI Tuomo Kallionpää Tiehallinnosta, TkT Jouko Saarela Suomen Ympäristökeskuksesta ja Vaikutusten arviointi 2

6 professori Pauli Kolisoja Tampereen Teknillisestä Yliopistosta, ja näiden arvioitsijoiden lausunnot projektista ovat tämän raportin luvussa 5 sekä erillisinä kannanottoina projektin www-sivuilla (kohdassa Julkaisut ja raportit ). 2.2 Kehitystarpeen indikaattorit Tieverkosto ja sen kehittämistarpeet Suomessa Tiehallinnon vastattavana olevan tieverkon pituus on pyöreästi km. Tästä soratiepituus on vajaat km. Tiehallinnon mukaan tienpidon painopiste on nykyisen tieverkon ylläpidossa. Tieverkon kestävä ylläpito vaatii noin 200 Me:n rahoituksen vuosittain. Ylläpidosta on jouduttu tinkinään vuosina noin 450 Me. Tämän seurauksena taloudellisen optimitilan, jossa tienkäyttäjien ja valtion yhteenlasketut kustannukset ovat minimissään, saavuttaminen vaatisi nyt jo 800 Me:n kertarahoituksen. [7] Ongelmana on edelleenkin soratiestön kauttaaltaan heikko rakenteellinen kunto, mistä on haittaa elinkeinoelämälle ja palvelujen saatavuudelle. Sorateiden kelirikon määrä on pitkällä aikavälillä ollut laskeva. Yleisen tietilaston mukaan vuosina oli kelirikon aiheuttamia liikennerajoituksia vuosittain kilometrillä, mutta vuosina enää kilometrillä [15a; Tiehallinnon internet-sivut]. Sorateiden inventoituja kelirikkokohteita on viime vuosina ollut noin 1000 km. Sorateiden runkokelirikkoa vähennetään km vuodessa, ja kelirikkokorjauksia tehdään noin 200 km vuosittain. Tällöin toimenpiteet suunnataan liikenteen kannalta tärkeimmille tieosuuksille. [7]. Projektin tavoitteena on tarjota sellaisia kustannus- ja ekotehokkaita vaihtoehtoja, joiden avulla säästyneillä varoilla voitaisiin lisätä mm. sorateiden peruskorjauksia. Kevyen liikenteen väylien määrä oli vuoden 2004 lopussa 4683 ajoratakilometriä. Vuosina on yleisillä teillä olevien kevyen liikenteen väylien määrä lisääntynyt 1381 kilometristä vuonna 1981 keskimäärin 154 kilometriä vuosittain. Kevyen liikenteen aseman parantaminen nähdään tärkeäksi sekä ihmisten liikkumismahdollisuuksien että liikenneturvallisuuden kannalta. Kevyen liikenteen vaikutukset kohdistuvat eniten suurimpiin käyttäjäryhmiin, koululaisiin ja vanhuksiin. Väyliä käytetään yhä enemmän myös liikuntaan ja muuhun virkistäytymiseen. Joka tapauksessa on kevyen liikenteen asema liikennemuotona heikko investointien vähyyden vuoksi, sekä taajamissa että etenkin hajaasutusalueilla, ja tilanne tulee ilmeisesti heikkenemään. Tiehallinnon esittämällä suunnittelukaudella väylien rakentaminen laskee alle 40 km:iin vuodessa, keskittyen turvallisuuden kannalta kiireellisimpiin kohteisiin. Tämä johtunee rahoituksen tiukkenemisen lisäksi siitä, että välttämättömimmät tarpeet on jo rakennettu. [7], [15a]. Projektin tavoitteena on tarjota kustannus- ja ekotehokkaita vaihtoehtoja, joiden avulla saataisiin lisättyä kevyen liikenteen väylien rakentamista. Projektin kannalta ovat myös tienpidosta ja liikenteestä aiheutuva pohjavesien pilaantumisriski huomioon otettava tekijä. Pohjavesien pilaantumisriskinä on kiinnitetty huomio erityisesti suolan käyttöön (pölynsidonnassa ja liukkauden torjunnassa), jolle pyritään saamaan kestävämpi vaihtoehto sekoittamalla suotojätettä ja/tai kuitusavea soratien kulutuskerrokseen. Suotojätteen käytöllä ei vielä ole kiistatta voitu osoittaa suolauksen ympäristöhaittojen vähentyvän. Joka tapauksessa pölynsidontaan käytetyn suolan osuus on kuitenkin ainoastaan runsas kolmasosa liukkauden torjuntaan käytetyn suolan määrästä. Liukkaudentorjunnan suolaus on myös suurempi uhka pohjavesille, koska sitä voidaan paikallisesti joutua käyttämään moninkertainen määrä pölynsidontasuolan määrään verrattuna. Saven tai kuitusaven lisääminen soratien kulutuskerrokseen vähentää pölynestosuolauksen tarvetta, koska kulutuskerros pysyy pitempään kosteana.[15a]. Toisaalta projektissa keskitytään myös pohjavesien suojauksen rakentamiseen. Tiehallinnon suunnitelmissa on rakentaa suunnitelmakautena Vaikutusten arviointi 3

7 erillisinä toimenpiteinä 4 8 kilometriä tien luiskan pohjavesisuojauksia. [7] Sivutuotteiden määrät Suomessa ja Euroopassa Suomen metsäteollisuuden prosesseissa muodostuu vuosittain 0,226 Mt (kuiva) puun kuoren ja turpeen polton tuhkia ja 0,400 Mt (kuiva) kuitu- ja siistauslietteitä. Näistä sivutuotteista meni hyötykäyttöön tuhkia n. 49 % ja kuitu- ja siistauslietteitä jopa 96 % vuonna 2003 [4]. Paperia ja kartonkia tuotettiin Suomessa arviolta noin 15.2 Mt, joten edellä mainitut sivutuotteet edustavat tästä määrästä n. 2,9 %. [14a], [14b]. Euroopassa tuotetaan paperia ja kartonkia vuosittain noin 90 Mt (ml. Suomi). Jätetilastot eivät erittele eri jätetyyppejä, mutta Suomen tilastoihin perustuen Euroopassa syntyy vuosittain yhteensä 2,6 Mt (kuiva) tuhkia ja kuitu- /siistauslietteitä, joista lietteitä ehkä n. 1,24 Mt (kuiva) ja tuhkia n. 1,36 Mt (kuiva). Monissa Euroopan maissa lietteitä käytetään energiantuotannossa polttoaineina. [5][6]. TETRA Chemicals Europe Oy (ent. Kemira Chemicals, Kokkola) valmistaa Euroopan ainoana valmistajana Kokkolassa kalsiumkloridia, jota käytetään mm. sorateiden pölynsidonnassa. Suotokakkua muodostuu kalsiumkloridiprosessissa tonnia vuodessa. [14c] Uusiutumattomien luonnonvarojen käyttö rakentamisessa (Suomessa) Suomessa rakentamiseen käytetään keskimäärin tonnia kiviainesta asukasta kohti [8]. Yhä useammin kiviaines on otettava kalliosta, sillä hyödynnettävistä soravaroista on monin paikoin pulaa. Kallioaineksen käyttöä ovat lisänneet myös pohjaveden suojelun asettamat soranottorajoitukset ja louhinta- ja murskaustekniikoiden kehittyminen ja tehostuminen. Vuonna 2002 otettiin maa-ainesta noin 3900 maa-ainesluvan saaneelta alueelta. Vuonna 2002 käytettiin kalliomursketta 40 Mt, jalostettua soraa ja hiekkaa 20 Mt sekä jalostamatonta soraa ja hiekkaa 30 Mt. [8]. Tästä 90 Mt:sta on arvioitu menneen noin 75 Mt maarakentamiseen, ja karkeasti arvioiden 23 Mt tierakentamiseen. Tämän lisäksi kiviainesta (pääasiassa kalliokiviainesta) otetaan merkittäviä määriä rakentamisen yhteydessä. GTK:n [9] mukaan vuonna 2001 käytettiin n. 30 miljoonaa tonnia kalliokiviaineksia ja noin 12 miljoonaa tonnia soramursketta kaikessa rakentamisessa. Vilkasliikenteisten teiden päällysrakenteisiin vaaditaan yhä kestävämpiä kiviaineksia, jolloin mm. kalliokiviainesten laatuvaatimukset kasvavat ja niiden hinta käyttökohteissa nousee (GTK:n mukaan [9] vuonna 2001 oli kiviainesten keskimääräinen hinta ilman kuljetuksia n. 2,4 /tonni). Tällöin sellaisiin kohteisiin, joissa tarvitaan parhaita kiviaineksia, kannattaa kiviaineksesta maksaa enemmän samoin kuin kuljettaa niitä pitkänkin matkan päästä, koska kiviaineksen lisäkustannukset ovat pienempiä kuin päällysteen kestoiän ansiosta saatavat kunnossapidon säästöt [15a]. Suurten asutuskeskusten läheisyydessä kiviainesten käyttö on suurinta ja käytettävässä olevat ottopaikat vähentyneet, jolloin kuljetusmatkojen piteneminen nostaa hintoja. Lisäksi tiukentuneiden ympäristönsuojeluvaatimuksien vuoksi ei käyttöön saada kaikkiin kiviainesesiintymiin tarvittavia ympäristölupia. Tämä antaa muille vaihtoehdoille kilpailumahdollisuuksia mm. Kallionpään mukaan [15a]. Samalla tulee kasvamaan korvaavien kiviainesten käyttö (moreeni, kaivosten sivukivet, maa-ainesten ja rakennusjätteiden uusiokäyttö) ja todennäköisesti myös teollisuuden sivutuotteiden käyttö maarakentamisessa. Vaikutusten arviointi 4

8 3. Projektin tulosten teknis-taloudellinen merkitys 3.1 Rakenteet ja rakentaminen Pilotrakentamisessa käytetty tekniikka perustuu yleisesti käytössä olevaan maarakennustekniikkaan. Rakentamisessa käytetyt koneet ja laitteet ovat yleisesti käytettyjä. Työmenetelmät on kehitetty nimenomaan teollisuuden sivutuotteiden käyttöön soveltuviksi, ja rakentamisen eri vaiheet on tarkistettu prosessimaisiksi kokonaisuuksiksi, joissa pyritään mahdollisimman pieniin materiaalien välivarastointiin ja mahdollisimman pieneen prosessiaikaan. Pilotrakentamisen eri prosesseja kuvataan johdannossa mainitussa raporttiaineistossa sekä oppaassa. Projektin yhteydessä on testattu taulukossa (1) mainittujen pilotrakenteiden toteuttamista ja näiden rakenteiden ominaisuuksia. Pilotrakenteiden toteuttamista ja ominaisuuksia voidaan verrata vakiintuneisiin ratkaisuihin (taulukossa mainitut referenssiratkaisut), joilla on mahdollista saavuttaa vastaava lopputulos. Taulukko 1: Pilotrakenteet ja niiden referenssiratkaisut Pilotrakenne 1 Stabilointi tuhkapohjaisella sideaineella. Vanhan soratien peruskorjaus. 2 Soratien kuitutuhkarakennekerros. Vanhan soratien peruskorjaus 3 Kevyen liikenteen väylä, jossa kuitutuhkarakennekerros. Päällyste vaihtelee, esimerkiksi murske+suotokakkumurske. Erillinen hajaasutusalueen KLV 4 Piennarlevennys kuitutuhkarakennekerroksella. PAB-päällyste ja erotus kampaviivalla. Kapean ajoväylän piennarlevennyt kevyen liikenteen kulkuväyläksi haja-asutusalueella. 5 Pohjaveden suojausrakenne kuitusavesta tien reunalle. Referenssiratkaisu Perinteinen kelirikkokorjaus (rakenteessa suodatinkangas ja 300 mm:n murskekorotus). Kuten edellä Perinteinen helpporakenteinen KLV haja-asutusalueelle. Murskerakenne, SOP-päällyste / ABpäällyste Piennarlevennys murskerakenteella. Pohjaveden suojausrakenne vakiintuneella menetelmällä (bentoniittisaven käyttö tiivistemateriaalina) Taulukossa (1) mainitut referenssiratkaisut eivät toki ole ainoita toimenpidevaihtoehtoja, mutta valittu projektin päävastuutahon kannanoton perusteella. Edullisuus on määritettävä aina tapauskohtaisesti. Pitkällä aikavälillä lopputuloksien vastaavuutta voidaan pyrkiä arvioimaan vauriomallinnuksen tai ennustamisen avulla, jolloin voidaan määrittää tarvittavat hoito- ja kunnossapidon toimenpiteet. Taulukon referenssiratkaisujen valintaan liittyy tiettyjä varauksia, kuten se, että niihin on sisällytetty myös sellaisia töitä, joita ei ole sisällytetty pilotrakenteelle. Taulukon kevyen liikenteen väyliä (KLV) toteutettiin projektissa kahdella tavalla, joista toinen rakennettiin pehmeikölle, mikä edellytti kevättalvella käynnistettyä esikuormitusta. Tämän raportin taulukoissa esitetty rakenne ei sisällä esikuormitusvaihetta. Taulukossa mainittu pohjaveden suojausrakenne voidaan toteuttaa käyttämällä bentoniittisavea bentoniittimaassa (bentoniittisavea sekoitetaan esim. 5 % hiekkaan) tai bentoniittimatossa (kuitukankaiden väliin neulattu bentoniittisavea). Vaikutusten arviointi 5

9 Muita vaihtoehtoja ovat mm. membraanit (muovikalvot) ja maatiiviste (savi). [15a]. Projektin testaamaa teknologiaa voi soveltaa kaikkialla siellä, missä vastaavia sivutuotteita on saatavissa taloudellisesti mielekkään kuljetusmatkan päästä, sekä Suomessa että muualla EU-alueella. 3.2 Rakenteiden geoteknilliset ominaisuudet Pilotrakenteiden vertailu kilpaileviin (vakiintuneisiin) vaihtoehtoihin on vielä laboratoriotutkimuksien tulosten sekä koerakenteista aikaisemmin saatujen kokemuksien ja tietojen varassa. Rakenteet on suunniteltu edellä mainittuihin tuloksiin, kokemuksiin ja tietoihin perustuen, mutta tämän lisäksi rakenteiden ominaisuudet ja käyttäytyminen pitkällä aikavälillä riippuvat toteutuksen laadusta. Laatutekijöinä ovat mm. käytettyjen materiaalikomponenttien laatu verrattuna tavoitelaatuun, komponenttien sekoituksen täsmällisyys ja tasaisuus verrattuna tavoitereseptiin, sekoitetun materiaalin viive kasalla ennen levitystä, levityksen tasaisuus, ja tiivistymisen tasaisuus sekä pitkittäis- että poikittaissuunnassa. Pilotrakenteisiin liittyviä ennakkotutkimuksia ja niiden tuloksia esitetään projektin raporteissa teknisissä raporteissa, ja lyhyen aikavälin seurannan tuloksia teknisen seurannan osaraportissa. Pilotrakenteisiin liittyy joka tapauksessa seuraavia, taulukossa (2) esitettyjä teknis-taloudellisia odotuksia: Taulukko 2: Pilotrakenteille asetettuja teknis-taloudellisia odotuksia Pilotrakenne Stabilointi tuhkapohjaisella sideaineella. Vanhan soratien peruskorjaus. Soratien kuitutuhkarakennekerros. Vanhan soratien peruskorjaus. Kevyen liikenteen väylä, jossa kuitutuhkarakennekerros. Erillinen hajaasutusalueen KLV Odotukset Verrattuna vakiintuneeseen kelirikkokorjaukseen tulos on merkittävästi kestävämpi, mikä perustuu ennen rakentamista tehtyjen laboratoriotestien tulokseen (jäätymissulamis- ja routakestävyys). Tulos saavutetaan ekotehokkaasti: ei neitseellistä kiviainesta, teollisuuden sivutuotteiden käyttö sideaineen pääkomponenttina, prosessi erittäin nopea ja liikennöinti on mahdollista rakentamisen yhteydessä. Ks. Ekotehokkuuden arviointi (2.3.2) Kuitutuhkarakennekerroksella saadaan kestävämpiä ja kustannustehokkaampia rakenteita kuin vakiintuneilla menetelmillä, mikä mahdollistaa KLV-rakentamisen lisäämisen haja-asutusalueiden jalankulkijoiden ja pyöräilijöiden turvallisuuden lisäämiseksi. Myös ekotehokkuus paranee. Piennarlevennys kuitutuhkarakennekerroksella. PAB-päällyste ja erotus kampaviivalla. Kapean ajoväylän piennarlevennyt kevyen liikenteen kulkuväyläksi hajaasutusalueella. Pohjaveden suojausrakenne kuitusavesta tien reunalle. Toinen vaihtoehto parantaa jalankulkijoiden ja pyöräilijöiden turvallisuutta kustannus- ja ekotehokkaasti. Tämä ratkaisu on parhaimmillaan silloin, kun koko tieväylää parannetaan kuitutuhkarakennekerroksella. Pohjavedensuojauksen ekotehokas vaihtoehto. Kuitusavella saavutetaan riittävä tiiviys, ja sillä voidaan korvata kalliita materiaalivaihtoehtoja (bentoniittisavet). Murske + suotokakkumurske - kulutuskerros Pölynsidontaa ei tarvita joka kevät. Tavoitteita: kiinteys, tasaisuus ja pölyämättömyys Vaikutusten arviointi 6

10 Monien rakenteiden osalta on todettu vielä tarve kehittää rakentamisprosessia ja teknologiaa sekä työmenetelmiä. Pilotvaiheessa toteutuksien rakentamiskustannukset vielä huomattavasti liian korkeita. 3.3 Rakenteiden ekotehokkuus ja elinkaarikustannukset Vertailtavat rakenteet ja kustannustiedot Sivutuoteratkaisujen taloudellista kilpailukykyä on tässä pyritty arvioimaan kilpailevien vaihtoehtojen ekotehokkuutta ja elinkaaren aikaisia kustannuksia tarkastelemalla. Kustannuksissa on pyritty ottamaan huomioon vain välittömät työkustannukset ja materiaalikustannukset kuljetuskustannuksineen. Tällöin on jouduttu tekemään osittain varsin karkeita arviointeja joidenkin vertailurakenteiden osalta (kevyen liikenteen väylät), joissa hinnat on määritetty Tiehallinnon julkaisujen, kuten [1] ja [2] perusteella. Pilotrakenteiden kustannukset on määritetty Tieliikelaitoksen projektipäällikön toimesta projektissa toteutuneiden kustannuksien perusteella, mutta karsien kustannuksista LIFE-projektin sisällöstä johtuvia, epätyypillisiä tuotantokustannuksia. Tästä huolimatta sisältyy pilotrakenteiden kustannuksiin vielä testauksesta ym. johtuvia tehottomuuslisiä, joihin viitataan projektin teknisissä raporteissa. Uusiomaarakentamisen vakiinnuttua kustannusetu nykyisiin vakiintuneisiin vaihtoehtoihin verrattuna todennäköisesti paranee. Sivutuotemateriaaleilla ei ainakaan toistaiseksi ole markkinahintaa. Niiden materiaalikustannukset on tässäkin projektissa arvioitu pääosin tehtaalla tapahtuvien käsittely- ja kuljetuskustannusten perusteella. Projektissa kuitusavi tuotiin noin 85 kilometrin päästä sekoituspaikalle, ja lentotuhka noin 95 kilometrin päästä. Suotokakku toimitettiin Kokkolasta, noin 350 kilometrin päästä. Sivutuotemateriaalien taloudellinen kuljetusmatka määräytyy kilpailutilanteen mukaan. Mikäli sivutuotteen materiaalikustannukset (hinta) muodostuvat ainoastaan sen kuljetusten yksikkökustannusten (esim. euroa/m 3 rtr) perusteella, on kuljetusetäisyydellä ratkaiseva merkitys sivutuotemateriaalin taloudelliseen kilpailukykyyn. Haavikko [3] on arvioinut, että mikäli kilpailevien kiviainesten kuljetusmatka on noin 10 km, ovat sivutuotteet kustannuksiltaan kilpailukykyisiä vielä ainakin 50 km päästä kuljetettuina. Suuremmillakin kuljetusetäisyyksillä nämä sivutuotteet ovat silloin kilpailukykyisiä, kun niitä käytettäessä voidaan vähentää tarvittavaa materiaalimäärää. Tällöin ratkaisevia ominaisuuksia voivat olla esimerkiksi lujittumiskyky, eristävyys ja keveys [15a]. Pilotrakenteissa toteutettuja ratkaisuja pyritään tässä vertailemaan vastaaviin vakiintuneisiin ratkaisuihin taulukon (3) mukaisesti. Taulukossa (3) on esitetty myös ao. ratkaisujen kustannukset (työ- ja materiaalikustannukset ilman yleiskustannuksia tai katetta) edellä mainituin perustein. Taulukossa mainittujen rakenteiden lisäksi on kohdassa pyritty erikseen vertaamaan eri kulutuskerrosvaihtoehtoja. Kuten aikaisemmin on todettu, referenssiratkaisujen valintaan liittyy tiettyjä varauksia, kuten se, että niihin on sisällytetty myös sellaisia töitä, joita ei ole sisällytetty pilotrakenteelle. Toisaalta on mahdollista, että referenssiratkaisujen hinnat on arvioitu liian korkeiksi, joten joidenkin rakenteiden osalta on herkkyystarkastelussa käytetty suluissa olevia kustannuksia. Vaikutusten arviointi 7

11 Taulukko 3: Vertailtavat rakenteet ja niiden rakentamiskustannukset Pilotrakenne Referenssiratkaisu Selitys Rakentamiskustannukset [ /km]* Selitys Rakentamiskustannukset [ /km] Stabilointi tuhkapohjaisella sideaineella. Vanhan soratien peruskorjaus Perinteinen kelirikkokorjaus (rakenteessa suodatinkangas ja 300 mm:n murskekorotus). ** (26 200) Soratien kuitutuhkarakennekerros. Vanhan soratien peruskorjaus Kuten edellä (26 200) Kevyen liikenteen väylä, jossa kuitutuhkarakennekerros. Päällyste vaihtelee, esimerkiksi murske+suotokakkumurs ke. Erillinen hajaasutusalueen KLV Piennarlevennys kuitutuhkarakennekerroksella. PABpäällyste ja erotus kampaviivalla. Kapean ajoväylän piennarlevennyt kevyen liikenteen kulkuväyläksi hajaasutusalueella. Pohjaveden suojausrakenne kuitusavesta tien luiskalle. *) mukana tehottomuuslisiä Perinteinen helpporakenteinen KLV hajaasutusalueelle. Murskerakenne, sorapäällyste (SOP) / asfaltti (AB) Piennarlevennys murskerakenteella.?? *** Pohjaveden suojausrakenne vakiintuneella menetelmällä (kuten bentoniittimattoa käyttäen [15a]) / **) myös sementti- ja bitumistabilointi ovat kilpailevia vaihtoehtoja, mutta näitä ei ole laskettu mukaan. ***) pohjaveden suojausrakenteen toteuttaminen kuitusavella oli teknisesti niin keskeneräinen, ettei hintatasoa pystytty määrittämään oikein Vaikutusten arviointi 8

12 3.3.2 Ekotehokkuus Ekotehokas toiminta tuottaa enemmän arvoa vähemmillä vaikutuksilla. Projektissa on arvo esimerkiksi toiminnan arvo eli rakentamisen kustannukset, ja vaikutukset ovat esimerkiksi ympäristövaikutuksilla, kuten uusiutumattomien luonnonvarojen käyttö. Tässä yhteydessä on vertailtu seuraavien vaihtoehtojen ekotehokkuutta: 1) soratien perusparantaminen stabiloinnilla, 2) soratien perusparantaminen kuitutuhkarakennekerroksella ja 3) perinteinen kelirikkokorjaus, jossa käytetään 300 mm:n murskekorotusta. Oletetaan, että tiekohteen käsiteltävä leveys on 6,0 metriä ja vertailtava pituus on 1000 metriä. Vaihtoehdoilla on seuraavat arvo- ja vaikutustekijät: 1) Stabilointi: kustannukset euroa/km ja uuden murskeen käyttö kulutuskerroksessa 600 m 3 -rtr 2) Kuitutuhkarakennekerros: kustannukset euroa/km ja uuden murskeen käyttö kulutuskerroksessa 600 m 3 -rtr 3) Perinteinen kelirikkokorjaus: kustannukset euroa/km ja uuden murskeen käyttö murskekorotuksessa 1800 m 3 -rtr 4) Perinteinen kelirikkokorjaus: kustannukset euroa/km ja uuden murskeen käyttö murskekorotuksessa 1800 m 3 -rtr Ekotehokkuus = kustannukset / uuden murskeen määrä ( /m 3 -rtr) 1) 73 2) 101 3) 29 4) 15 joten tämän laskelman perusteella uusiorakentamisen eli stabiloinnin ja kuitutuhkarakennekerroksen vaihtoehdot ovat ekotehokkaampia kuin perinteinen kelirikkokorjausmenetelmä. On kuitenkin huomattava, että tässä esitetty ekotehokkuuslaskenta antaa vielä erittäin suppean ja osittain vääristävän näkökulman ekotehokkuuteen. Uuden murskeen käyttövaihtoehto ei ole aina vertailussa rangaistava asia. Lisäksi olisi tarkasteltava mm. eri ratkaisujen materiaalien käsittelyssä ja kuljetuksessa kuluvaa energiaa ja energiankulutuksesta aiheutuvia päästöjä ilmaan. Tällöin voidaan arvottaa energiankulutuksesta aiheutuvat päästöt ja lisättävä ne rakentamiskustannuksiin. Lisäksi on otettava huomioon mm. se, että uuden murskeen käytöstä aiheutuva haitta vaihtelee tapauksittain, ja nykyisin näiden haittojen (pohjavesiin aiheutuvat haitat, esteettiset haitat, melu- ja pölyhaitat) ehkäisy otetaan huomioon ottopaikkojen ympäristöluvissa. [15a] Elinkaarikustannukset (tarkastelujänne 25 v; laskentakorko 5 %) Kulutuskerrosvaihtoehtojen vertailu Pölynsidonnassa käytettävän kalsiumkloridin valmistuksessa muodostuu sivutuotteena nk. suotokakkua, joka sisältää kalsiumkloridin lisäksi muita kalsiumyhdisteitä. Suotokakkua voidaan sekoittaa murskeen sekaan, murskeen laadusta / hienoainespitoisuudesta riippuen 3 7 %, jolloin materiaalissa on valmiina pölynsidonta-aine. Pölynsidonnan lisäksi suotokakku stabiloi murskemateriaalia ja pitää murskepinnan sulana pahimmilla nollakeleillä. Ajan mittaan (liikenteen ja ilmaston kuormituksesta johtuen) suotokakku hienonee ja kalsiumkloridi kulkeutuu pois rakenteesta, jolloin pölynsidonnan ym. vaikutukset vähenevät. Tämän vuoksi suotokakkulisäys on tehtävä rakenteeseen Vaikutusten arviointi 9

13 tarvittavin väliajoin, joita ei ole toistaiseksi määritetty. Suotokakku voidaan lisätä pintaan suoraan kohteessa esimerkiksi stabilointijyrsimellä. Ajoittain suotokakkulisäys voidaan tehdä murskeeseen valmiiksi sekoitettuna uusittaessa kulutuspintaa. Taulukossa (4) on tehty elinkaarikustannuslaskelma, joka määrittää suotokakkumurskerakenteen kustannustehokkuuden edellytykset : - Murske + suotokakkumurske kulutuskerroksen kustannukset ovat arviolta 2,54 /m 2 - Referenssipintauksen (SOP) kustannukset on korkeimmillaan 2 /m 2 (VE1) ja alimmillaan 1 /m 2 (VE2) - Uusi suotokakkukerros murskeen seassa on laskelmissa arvioitu 5 cm:n paksuiseksi, ja suotokakkulisäys on 6,5 %. Sen kustannukseksi on arvioitu 1,57 /m 2 - In-situ stabiloinnilla tehtävän suotokakkulisäyksen tien murskepintaan on arvioitu maksavan 0,73 /m 2 Kustannukset on arvioitu 1000 metrin pituista ja 6,5 metrin levyistä tieosuutta varten. Referenssirakenteen (VE1 ja VE2) toimenpiteet ovat seuraavia: - Pölynsidonta joka kevät (á 420 /km) - Uusi murskepintaus 8 vuoden välein (á /km /km) Käytännössä voidaan sitomattomaan kulutuskerrokseen lisätä mursketta aina tarvittaessa (esim. 2 6 vuoden välein), kun kulutuskerroksen paksuus on pienentynyt alle 2 senttimetriin, ja paikallisesti nopeasti kuluviin kohtiin, kuten kaarteisiin ja mäkiin. Olennaisia kulutuskerroksen kunnossapitotoimenpiteitä ovat myös tasaushöyläykset tai joskus pelkkä reikien paikkaus. Näiden tarve riippuu paitsi sääoloista, myös paljolti kulutuskerroksen laadusta. Tielaitoksen ohjeen (TIEL ) mukaan huonolla murskeella höyläystarve voi olla jopa 10 kertaa vuodessa, kun taas hyvällä murskeella voi olla, ettei joka vuosi tarvitse höylätä ollenkaan. [15a]. Uusiorakenteen toimenpiteet on arvioitu vaihtoehtoisesti seuraaviksi: - VE3: Uusi suotokakkukerros murskeen seassa 5 vuoden välein (á /km) - VE4: Suotokakkulisäys in-situ 3 vuoden välein (á /km) - VE5: Suotokakkulisäys in-situ / uusi suotokakkukerros vaihdellen 3 vuoden välein Taulukko 4: Kulutuskerrosvaihtoehtojen LCC-laskelman tulos VE1 VE2 VE3 VE4 VE5 Rakennuskustannusten nykyarvo Toimenpiteiden nykyarvo Kustannusten nykyarvo Vuosikustannus Ero vs. VE1 / VE 2 [%] -18 / / 29-7 / 67 Edellä mainituilla laskentaperusteilla jopa varsin tiheään toteutettu vaihtoehto VE5 olisi vuosikustannuksiltaan edullisempi kuin perinteinen vaihtoehto VE1. Vaikutusten arviointi 10

14 Samoin suotokakkulisäystä (VE4) olisi vielä mahdollisuus tihentää ilman, että tämä kustannusetu kärsisi. Toisaalta, mikäli murskekerroksen hinta olisi 1 /m2, olisivat kaikki suotokakku-murskevaihtoehdot merkittävästi kalliimpia. Näillä laskentaperusteilla tulee murskekerroksen kustannusten olla vähintään 1,9 /m2, jotta suotokakku-murskevaihtoehdot olisivat taloudellisesti edullisempia vaihtoehtoja. Pilotkohteiden vastainen seuranta sekä pintausmenetelmien kehittäminen antavat tulevaisuudessa tarkemmat arviointimahdollisuudet Kelirikkokorjausten vertailu Pilot 2003 (Pihtisalmentie; kuitutuhkarakenne) ja Pilot 2002 (Kyynärö-Kuohijoki; soratien stabilointi) menetelmien vaihtoehtona on vakiintunutta teknologiaa edustava kelirikkokorjaus, jossa tasatun tienpinnan päälle tulee suodatinkangas ja 30 cm:n murskekorotus. Soratieohjeessa (TIEL ) on annettu tämän kelirikkokorjauksen vaihtoehdoiksi toki muitakin, kuten geovahvisteen käyttö, kuivatuksen parantaminen, stabilointi (tässä toteutettu sivutuotteilla, VE2) ja joskus myös lämpöeristeet [15a]. Kulumisesta, eroosiosta, painumista ja kelirikosta johtuvaa korjaustarvetta esiintyy 6 10 vuoden välein, mutta käytännössä rahoitus ei tähän riitä. Sen vuoksi muita vaihtoehtoja ovat sorateiden tasaus ja paikkaus. Lisäksi hoitoon kuuluvat syyssorastus joka 5. vuosi, ojitus joka 3. vuosi, ja pölynsidonta joka kevät. Toteutettujen pilotrakenteiden toivotaan vaikuttavan siten, että korjaustarvetta esiintyy huomattavasti harvemmin ja että muita hoitotoimenpiteitä voidaan harventaa. Taulukossa (5) on esitetty vertailtavat ratkaisut. Pilotratkaisuihin ja niiden rakentamiskustannuksiin sisältyy murske- / murske + suotokakku pintaus, mutta tämän osuus on jätetty pois LCC-laskelmista. Taulukko 5: Kelirikkokorjausten LCC-laskelmissa vertailtavat ratkaisut Pilotrakenne Referenssiratkaisu Selitys Rakentamiskustannukset [ /km]* Selitys Rakentamiskustannukset [ /km] VE Stabilointi tuhkapohjaisella sideaineella. Vanhan soratien peruskorjaus. VE VE 1A (VE 1B) Perinteinen kelirikkokorjaus (rakenteessa suodatinkangas ja 300 mm:n murskekorotus) (26 200) Soratien kuitutuhkarakennekerros. Vanhan soratien peruskorjaus Sorateiden vakiintuneisiin ylläpitotoimenpiteisiin kuuluvat (aikaisemmin mainittujen kulutuspintaan liittyvien toimenpiteiden lisäksi): - Syyssorastus (joka 5. vuosi) /km - Ojitus (joka 3. vuosi) /km - Kelirikon hoito, tasaus ja paikkaus 280 /km Kelirikkokorjauksen (VE1) ja muut edellä mainitut hinnat sisältävät välittömät työ- ja materiaalikustannukset, mutta eivät yleiskustannuksia ja katetta [Hannele Kulmala ]. Vaikutusten arviointi 11

15 Vaihtoehtojen VE2 ja VE3 arvioidaan olevan merkittävästi kestävämpiä ja vaativan harvemmin kunnossapitoa kuin VE1. Tämä perustuu aikaisemmista koerakenteista saatuihin kokemuksiin, mm. [16] ja [17]. Taulukon (5) eri vaihtoehtojen elinkaarikustannukset 25 vuoden tarkastelujaksolle on arvioitu seuraavien skenaarioiden perusteella: - Syyssorastus jätetään pois (kulutuspintausta käsitelty erikseen) - VE1: Hoito- ja kunnossapito (ojitus) tehdään joka 3. vuosi; VE1 toistetaan joka 8 vuosi ja kelirikon hoito vuosittain. - VE2: Ojitus voidaan suorittaa harvemmin, sitä toistetaan 5 vuoden välein. Kelirikon hoito toistetaan joka 3 vuosi. VE2 uusitaan 15 vuoden välein, jolloin kelirikon hoitotoimenpiteiden ajankohdan laskenta käynnistyy uudelleen. - VE3: Ojitus ja kelirikon hoito toistetaan VE2 mukaisesti. VE3 uusitaan 20 vuoden välein, jolloin kelirikon hoitotoimenpiteiden ajankohdan laskenta käynnistyy uudelleen. Tulokset ovat taulukossa (6). Tulosten perusteella sekä VE2 että VE3 ovat kustannuksiltaan edullisempia vaihtoehtoja kuin vakiintunut kelirikkokorjauskäytäntö VE1a ylemmällä hintatasolla. VE1b eli kelirikkokorjaus alemman hintatason perusteella olisi taloudellisesti edullisempi kuin VE3, mutta jonkin verran kalliimpi vaihtoehto kuin VE2 esitettyjen skenaarioiden perusteella. Taulukko 6: Sorateiden kelirikkokorjausvaihtoehtojen LCC-laskelman tulos VE1a VE1b VE2 VE3 Rakennuskustannusten nykyarvo Toimenpiteiden nykyarvo Kustannusten nykyarvo Vuosikustannus Verrattuna VE1a / VE1b ratkaisuihin [%] -49 / / Kevyen liikenteen väylien vertailu Projektissa on testattu erillistä kevyen liikenteen väylää sekä tien levennystä toteutettuna kuitutuhkarakenteella. Näiden vaihtoehtona on vakiintunut, asfalttipäällysteinen kevyen liikenteen erillinen väylä. Vaihtoehdot ovat taulukossa (7). Elinkaarikustannuslaskelma on tehty vain erillisille KLV-rakenteille. Piennarlevennys on todennäköisesti tehokkain toteuttaa varsinaisen ajoväylän päällysrakenteen peruskorjauksen tai uudelleenpäällystämisen yhteydessä. Tällöin myös rakennekerroksista tulee yhtäläisiä. Jyrkkien piennarten kohdalla kuitutuhkarakenteen toteuttaminen edellyttää vielä prosessin kehittämistä. Piennarlevennys murskerakenteella on toistaiseksi ilmeisesti edullisempi ratkaisu. Kevyen liikenteen väylissä oletetaan tarvittavan seuraavat rakenteesta riippuvat kunnossapitotoimenpiteet normaalien hoitotoimenpiteiden lisäksi: - VE1, perinteinen vaihtoehto: Päällysteen (AB) uusiminen 3 m leveällä väylällä joka 10. vuosi (á /km [2]) Vaikutusten arviointi 12

16 - VE2, perinteinen vaihtoehto: SOP-kulutuspinnan uusiminen 3 m leveällä väylällä joka 5. vuosi (á eli 50 % keskivertoarvosta 6 m leveälle tielle v [2]). - VE3, pilotrakenne: Murske + suotokakkupinnan uusiminen 3 m leveällä väylällä joka 5. vuosi (oletus aikaisempien kulutuskerroslaskelmien perusteella: á /km) LCC-laskelman tulokset ovat taulukossa (8). Uusiorakennevaihtoehdon VE3 elinkaarikustannusten taloudellinen edullisuus verrattuna perinteisiin vaihtoehtoihin näyttää olevan varsin selvä edellä mainittujen oletusten perusteella. Taulukko 7: Kevyen liikenteen väylävaihtoehtoja Pilotrakenne Referenssiratkaisu Selitys Rakentamiskustannukset [ /km] Selitys Rakentamiskustannukset [ /km] VE3 Kevyen liikenteen väylä, jossa kuitutuhkarakennekerros. Päällyste vaihtelee, esimerkiksi murske+suotokakkumurske (6). Erillinen hajaasutusalueen KLV VE1 Perinteinen helpporakenteinen KLV hajaasutusalueelle. Murskerakenne, AB-päällyste VE2 Kuten edellinen, mutta SOPpinta Taulukko 8: Kevyen liikenteen väylävaihtoehtojen LCC-laskelmien tulokset VE1 VE2 VE3 Rakennuskustannusten nykyarvo Toimenpiteiden nykyarvo Kustannusten nykyarvo Vuosikustannus Verrattuna VE1 / VE2 ratkaisuun [%] - 10 / Pohjaveden suojausrakenteiden vertailu Vertailua ei ole tehty täsmällisen kustannusarvion puuttuessa. Merkittävimmän eron tulisi olla materiaalikustannuksissa. Mikäli kuitusaviratkaisu osoittautuu käytännössä toimivaksi (riittävän tiiviiksi ja kestäväksi) ratkaisuksi, se lienee kustannuksiltaan edullisempi kuin muut, kuten bentoniittimattoon tai bentoniittisaveen perustuvat ratkaisut. Pohjaveden suojausrakenteista ei ole tehty LCClaskelmaa. Vaikutusten arviointi 13

17 4. Projektin tulosten ympäristövaikutukset 4.1 Vaikutukset jätemäärään ja uusiutumattomien luonnonvarojen tarpeeseen Projektin pilotrakentaminen perustuu teollisuuden sivutuotteiden (teollisuusjätteiden) käyttöön tien rakennusmateriaaleina. Tällöin teollisuuden sivutuotteet korvaavat tierakenteessa uusiutumattomien luonnonvarojen eli kiviainesten käytön. Tämän lisäksi teollisuuden sivutuotteet, joille mahdollisesti ainoana vaihtoehtona on läjitys kaatopaikalle, tulevat hyötykäyttöön. Kelirikkokorjauksen uudet menetelmät ovat teknisesti välittömästi toteuttamiskelpoisia siellä, missä tarvittavia teollisuuden sivutuotteita on saatavissa. Tämän vuoksi on taulukon (9) mukaisia, projektin kelirikkokorjauksen pilotkohteiden rakenteiden ja niiden referenssiratkaisujen materiaalikulutuksia (rakenteiden massatarpeita ilman sideaineita) käytetty seuraavissa laskelmissa, jotka antavat indikaattorit uusiutumattomien luonnonvarojen säästömahdollisuuksista, mikäli kaikki Suomessa ja Euroopassa paperiteollisuudessa muodostuvat tuhkat ja kuitusavet hyödynnettäisiin tierakentamisessa (tuhkana voidaan toki käyttää esimerkiksi kivihiilen poltossa syntyvää lentotuhkaa). Myös muut projektin pilotrakenteet (kevyen liikenteen väylät, piennarlevennykset ja pohjavedensuojaukset) ovat esimerkkejä mahdollisuuksista kierrättää teollisuuden sivutuotteita ja säästää uusiutumattomia luonnonvaroja, vaikka näistä ei olekaan tehty tässä erillisiä laskelmia. Taulukko 9: Kelirikkokorjauksen pilotkohteiden ja referenssiratkaisujen materiaalikulutukset. Määrät on annettu paikalle kuljetettavana massatarpeena (märkätonnia, paitsi eri sideainetuhka kuivatonnia). Stabiloinnin sementtiä ja kuitutuhkan sideaineita ei ole mukana tässä. Pilotrakenne Stabilointi tuhkapohjaisella sideaineella. Vanhan soratien peruskorjaus. Sideaineena tuhkasementtiseos, 10 %; tästä tuhkaa, jonka ρ ~ 0,75 (kuiva, irt)t/m t/km n. 211 m 3 /km Soratien kuitutuhkarakennekerros. Vanhan soratien peruskorjaus. Kuitusavi 56 %; 855 t/km ρ ~ 0,85(irt)t/m 3 n m 3 /km Lentotuhka 39 %; ρ ~ 599 t/km 0,9 (irt)t/m 3 n. 665 m 3 /km Referenssiratkaisu Perinteinen kelirikkokorjaus (rakenteessa suodatinkangas ja 300 mm:n murskekorotus). Murske (esim. #0-16 mm) ; ρ ~ 1,8 (irt)t/m t/km n. 970 m 3 /km Perinteinen kelirikkokorjaus (rakenteessa suodatinkangas ja 300 mm:n murskekorotus). Murske (esim. #0-16 mm) ; ρ ~ 1,8 (irt)t/m t/km n. 970 m 3 /km Taulukon (9) esittämien määrien perusteella - Suomessa voidaan peruskorjata yli 700 kilometriä soratietä vuosittain paperiteollisuuden vielä käytettävissä olevilla lentotuhkilla (51 % * 0,226 Mt = 0,115 Mt), kun tuhkaa käytetään 158 tonnia/km. Taulukon (6) perusteella tämä on mahdollista noin puolet pienemmillä vuosikustannuksilla kuin perinteinen kelirikkokorjaus. Periaatteessa tämä voisi mahdollistaa kaksinkertaisen kelirikkokorjausmäärän vuosittain nykyisellä vuosibudjetilla, eli ainakin 400 km vuosittain. - Koko Euroopan alueella, paperitehtaiden ympäristössä, voidaan vastaavia tieverkostoja kunnostaa stabiloimalla ainakin kilometriä paperiteollisuuden energiatuotannossa syntyviä tuhkia hyödynnettäessä. - Mikäli 100 km kelirikkokorjausta tehdään stabiloimalla tai kuitutuhkarakenteella, säästetään tonnia kiviainesta. Tämä on toki vielä Vaikutusten arviointi 14

18 pientä verrattuna kiviaineksen kokonaiskäyttöön (2.2.3), mutta tämän lisäksi on otettava huomioon mm. kuljetukset: - mikäli kuorma-autolla voidaan kuljettaa 40 m 3 kuormia, tarvitaan taulukon (9) mukaan yhtä tiekilometriä varten lentotuhkan kuljettamiseen 5-6 kuormaa ja vaihtoehtoisesti kiviaineksen kuljettamiseen kuormaa. Polttoainekulutus ja kuljetuksista aiheutuvat ympäristövaikutukset on mahdollista laskea tunnettaessa kuljetusetäisyydet (ei ole tehty tälle projektille). - Kuitutuhkarakenteella voidaan Suomessa korjata kelirikkovaurioitunutta soratieverkostoa yli 400 km, jos pyritään käyttämään mahdollisimman suuri osa kuitusavesta soratien peruskorjaukseen (vrt. luku 2.2.2). Taulukon (6) perusteella kuitutuhkamenetelmän vuosikustannukset ovat noin 36 % alemmat kuin perinteisen kelirikkokorjauksen. Tällöin voidaan nykyisellä budjettitasolla ja kuitutuhkamenetelmällä peruskorjata runsaat 300 km soratieverkostoa vuosittain (vrt. luku 2.2.1). - Koko Euroopan alueella vastaavalla kuitutuhkarakenteella voitaisiin rakentaa tai peruskorjata kuitutuhkamenetelmällä lähes km tieverkostoa. 4.2 Sivutuoterakentamisen muut ympäristövaikutukset Projektin pilotkohteiden ympäristövaikutuksia on seurattu projektin aikana sekä maaperä- että lähialueen kaivovesinäytteiden avulla, mitkä olivat ainoa käytettävissä oleva vaihtoehto mahdolliselle kulkeutumisen seurannalle pilotkohteista pohjavesiin. Ympäristöseurannan loppuraportti oli jaettu ohjausryhmälle ja projektin arvioitsijoille (raportti projektin www-sivuilla). Näiden lyhyen aikavälin tulosten perusteella haitta-aineiden määrä ei ole lisääntynyt rakenteiden ympäristössä. Seurantaa tullaan ympäristölupamääräysten perusteella jatkamaan ainakin vuonna Rakentamisen aikana ja etenkin kesällä 2002 vallinneen kuivan hellesään aikana todettiin kuivan lentotuhkan ja muiden kuivien sideaineiden pölyävän ympäristöön mm. näiden komponenttien sekoittamisen aikana ja lentotuhkan ollessa varastokasassa ilman riittävää kostutusta tai peittämistä pressulla (pressua käytettiin yleensä, mutta kuormattaessa lentotuhkaa on suojapeite poistettava). Pölyäminen on siis otettava huomioon työntekijöiden suojavarusteissa, kuljetusten aikana sekä valittaessa välivarastoinnin ja sekoituspaikan sijainti. Aikaisempien kokemuksien perusteella sateinen sää ei sinänsä aiheuta ongelmia lentotuhkan käytössä. Projektissa käytettiin lentotuhkaa sideaineena ja seoksena kuitusaven kanssa, joten rankempikaan sade (joita esiintyi syyskuussa 2003) ei aiheuttanut ongelmia. Mikäli massiivirakenteet olisivat perustuneet pelkän lentotuhkan käyttöön, olisi tuhkan levitystä ollut vältettävä rankkasateen aikana ja jo tielle levitetyt, tiivistämättömät tuhkakerrokset olisi pitänyt peittää murskeella välittömästi tuhkan liettymisen välttämiseksi. Vaikutusten arviointi 15

19 5. Kannanotot ja lausunnot Teollisuuden näkemykset Lentotuhka ja kuitulietteet, ml. siistauslietteet: Metsäteollisuuden energiatuotannossa muodostuu vuosittain yli tonnia lentotuhkaa ja sellun ja paperin tuotannossa noin tonnia kuitulietteitä. Metsäteollisuuden tuotantolaitokset ovat sijoittuneet laajasti ympäri Suomea. Metsäteollisuus näkee hyötykäytön lisääntymisen mahdollisuudet varsin hyvinä, koska lentotuhkan ja kuitulietteiden saatavuus on alueellisesti hyvä, ja projektissa kehitetyt menetelmät teknisesti kilpailukykyisiä. Tulevaisuudessa teollisuus näkee tierakentamisen yhtenä tärkeimmistä hyötykäyttökohteista. Lentotuhkan ja kuitutuhkan hyötykäyttö alentaa jätehuollon kustannuksia ja parantaa toiminnan ekotehokkuutta merkittävästi. Koska suomalainen metsäteollisuus on kansainvälistä, projektissa hyödynnetyt sovellukset on siirrettävissä yritysten sisällä myös muualle Euroopan alueelle toteuttaviksi. [14b]. Mahdollisuus siistausjätteen hyötykäyttöön kaatopaikkasijoittamisen sijasta tehostaa siistausprosessia taloudellisesti sekä vähentää toiminnan ympäristövaikutuksia. Kukkia Circlet projekti on mahdollistanut laajamittaisen yhteistyön eri toimijoiden ja eri teollisuuden alojen välillä. Projekti on herättänyt kiinnostusta myös Georgia-Pacific Finland Oy:n sisaryrityksissä Euroopassa. Eräät tehtaat ovat jopa alkaneet tutkia omia mahdollisuuksiaan siistausjätteen käytölle tierakentamisessa. Tulokset pilotkohteista ovat lisänneet luottamusta sivutuotteenkäyttömahdollisuuksiin turvallisesti.[14a]. Suotokakku: TETRA Chemicals Europe Oy (ent. Kemira Chemicals, Kokkola) valmistaa Euroopan ainoana valmistajana Kokkolassa kalsiumkloridia, jota käytetään mm. sorateiden pölynsidonnassa. Suotokakkua muodostuu kalsiumkloridiprosessissa tonnia vuodessa. Suotokakun laajamittainen testaus Kukkia Circlet -projektin pilotkohteissa kulutuskerroksen murskeen seassa antaa hyvän referenssin suotokakun käytön eduista ja käyttötavasta sekä mahdollisuuden kaupallistaa suotokakun käyttöä ja luoda uutta liiketoimintaa tukien nykyistä liiketoimintaa. Hyötykäyttö myös vähentää tuotannosta syntyvää ympäristökuormitusta ja alentaa jätteenkäsittelykustannuksia. [14c] Tiehallinto. Lausunto [15a] Suomessa syntyy vuosittain n. 6 milj. tonnia jollakin tavalla hyödyntämiskelpoisia teollisuuden sivutuotteita ja uusiomateriaaleja. Niistä käytetään hyödyksi n. 30%. (TEKES, teknologiakatsaus 91/2000). Hyötykäyttökohteita ovat olleet mm. tiet, kadut, piha- ja pysäköintialueet, erilaiset täytöt, melu- ja maavallirakenteet sekä kaatopaikkarakenteet. Potentiaalia hyötykäytön lisäämiseen siis on. Hyötykäyttöä estäviä tai hidastavia tekijöitä ovat mm. riittämättömät tiedot materiaalien käyttötavoista ja käyttöön liittyvistä riskeistä, riittämätön aika käyttöön vaadittavan ympäristöluvan hankkimiseen, kilpailukyvyttömyys verrattuna muihin materiaaleihin (ominaisuuksista tai kustannuksista johtuen) ja joskus myös materiaalin riittämätön saatavuus oikeaan aikaan ja oikeaan paikkaan. Vaikutusten arviointi 16

20 Tietopuutteita voi olla esim. materiaalien haitattomuudesta ympäristölle, mitoitusominaisuuksista ja niiden muutoksista ajan, sään, kuormitus- ym. rasitusten vaikuttaessa rakenteen elinkaaren aikana, rakentamisteknisistä ominaisuuksista, tarvittavista työmenetelmistä ja laitteista sekä materiaalin ja lopullisen tuotteen laatuvaihteluista. Varsinkin pohjamaan routiminen ja materiaalien jäätymis-sulamissyklit aiheuttavat Suomessa rakennusmateriaaleille suurempia rasituksia kuin etelämpänä Euroopassa. Tietopuutteita voidaan poistaa tutkimusten ja koekohteiden avulla. Esim. metalliteollisuuden kuonista on Suomessa hyötykäyttökokemuksia jo yli 20 vuoden ajalta ja siksi niiden käyttöön ei katsota liittyvän merkittävästi suurempia riskejä kuin luonnon kiviainesten käyttöön. Nyt arvioitavana olevan Life - hankkeen pilottikohteissa käytetyistä materiaaleista on vähän kokemuksia ja hankkeessa saadut tutkimustulokset voivatkin edistää merkittävästi niiden hyötykäyttömahdollisuuksia. Tutkimustulokset ovat tärkeitä myös siksi, että Suomessa on ympäristöviranomaisten toimesta valmisteltu asetusta, joka sallisi tiettyjen jätemateriaalien hyödyntämisen maarakentamisessa pelkän ilmoitusmenettelyn perusteella. Tämä antaisi paremman varmuuden sille, että uusiomateriaalia tosiaan voidaan käyttää rakennussuunnitelmien mukaisena ajankohtana. Ilmoitusmenettelyn salliminen edellyttää, että tutkimusten ja koekohteiden perusteella on voitu osoittaa, ettei materiaalin käytöstä ole haittaa ympäristölle ja käytössä on järjestelmä materiaalin laadun varmistamiseksi. Hankkeen tulokset palvelevat kokeiltujen materiaalien hyväksyttävyyden arviointia. Vastaavasti tiehallinto on kehittämässä tienpidossa käytettävien uusien materiaalien teknisille ominaisuuksille hyväksymismenettelyä, jonka perusteella voidaan määrittää rakenteiden suunnittelussa käytettävät mitoitusparametrit alustavasti laboratorio- ja niitä tarkentavien kenttäkokeiden sekä lopulta myös käytännön kohteiden toimivuuden seurannan perusteella. Hyväksymismenettelyssä voidaan ottaa huomioon myös LIFE - hankkeesta saadut kokemukset. LIFE- hankkeessa on pääosin keskitytty soratien kunnostukseen soveltuvien uusien materiaalien kokeiluun. Tiehallinnon T&K- ohjelmassa on tänä vuonna hanke, jossa kehitetään sorateille toimivuusvaatimuksia, joiden täyttämisestä urakoitsija sitoutuu vastaamaan sopimusaikana ja saa vapaat mahdollisuudet valita edullisimmaksi katsomansa menetelmät ja materiaalit. Kehitettävillä, mahdollisimman objektiivisilla ja mitattavissa olevilla toimivuusominaisuuksilla tulee jatkossa olemaan suuri merkitys myös tällaisten koekohteiden seurantatulosten arvioinnissa. Koekohteen ja sen vertailukohteiden käyttäytymishistoria ennen toimenpiteitä tulisi selvittää vielä tarkemmin. Koeosuuksien sijainti on sidottava tarkasti tieosoitteeseen, jotta tutkimukseen sisältyvän seurannan lisäksi tien käyttäytymistä voidaan seurata pitkäaikaisesti myös teiden normaalin kuntoseurannan perusteella. Tehtyjen kokeilujen seurantahan on valitettavan usein jäänyt lyhyeksi tien toivottuun kestoikään verrattuna. Kokeiluja koskevat tiedot pitäisi raporttien lisäksi tallentaa myös tietorekistereihin, joista ne saataisiin helposti käytettäväksi ja yhdistettyä muualta saataviin tietoihin tehtäessä erilaisia tilastollisia analyysejä. Kohteiden kuntoseurannan lisäksi pitäisi ehkä kirjata tarkemmin ylös myös tehtyjä toimenpiteitä. Sorateiden kuntoahan on helppo parantaa hetkellisesti esim. kastelulla ja höyläyksellä, mutta toimenpiteiden toistuvuudessa voi olla tien laadusta riippuen suuria eroja. Erilaisten materiaalien ja rakennevaihtoehtojen vertailun on perustuttava elinkaarikustannuslaskelmiin, joita tässä LIFE- hankkeessakin on esitetty. Sivutuotteen käytön ansiosta säästyvän luonnonmateriaalien merkitystä on korostettu hankkeen raporteissa. On kuitenkin otettava huomioon, että sivutuotteiden ja tavallistenkin sideaineiden käyttöön sisältyy aina ympäristön kannalta sekä positiivisia että negatiivisia vaikutuksia (esim. +luonnonmateriaalien säästö/- sideaineen valmistuksessa sidotun energian käyttö ja riskit haitta-aineiden leviämisestä tieympäristöön). Tutkimusten avulla saadaan uusiomateriaalien käyttöön liittyvät riskit hallintaan. Ainakin Vaikutusten arviointi 17